Pembuatan Formula Minuman Analisis Respon

19 Variabel berubah adalah komponen bahan baku yang diasumsikan akan memberikan pengaruh terhadap respon yang dihasilkan pada masing-masing formula minuman. Oleh karena itu, nilai variabel berubah akan berbeda-beda pada setiap formula untuk melihat pengaruh perubahan komposisinya terhadap respon yang dihasilkan. Dalam penelitian ini, komponen bahan baku yang termasuk ke dalam variabel berubah adalah ekstrak kunyit, ekstrak asam jawa, dan ekstrak jahe. Penentuan variabel berubah kemudian diikuti dengan penentuan kisaran minimum dan maksimum dari penggunaan ekstrak kunyit, asam jawa, dan jahe, yaitu 0-30vv dengan total maksimum ketiganya adalah 30vv. Batas-batas ini akan menjadi input dalam pengaturan rancangan formula oleh program Design Expert 7.0 ® dengan rancangan D- optimal design untuk mencari rancangan formula dari komponen-komponen yang dicampurkan sehingga dihasilkan output berupa rancangan formula minuman. Setelah dilakukan penentuan komponen formula, dilakukan penentuan variabel respon yang diinginkan. Menurut Wulandhari 2007, penentuan respon dilakukan berdasarkan karakteristik yang akan berubah akibat perubahan proporsi relatif dari komponen- komponennya. Respon yang digunakan dalam penelitian ini adalah respon obyektif berupa kapasitas antioksidan, pH, TPT, dan warna L, a, b, dan ˚Hue serta respon subyektif hasil uji rating hedonik berupa warna, bau, rasa, dan keseluruhanoverall. Respon-respon yang dipilih menggambarkan mutu formula minuman yang dihasilkan. Dengan mengoptimalkan respon- respon yang dipilih, diharapkan formula minuman yang dihasilkan akan memiliki mutu yang optimum.

3. Pembuatan Formula Minuman

Formula minuman dibuat dengan mencampurkan ekstrak kunyit, ekstrak asam jawa, ekstrak jahe, AMDK, dan larutan stok gula dengan formula yang telah didapatkan dari program Design Expert 7.0 ® . Kemudian seluruh formula minuman yang dibuat diukur responnya dengan melakukan analisis kimia, fisik, dan organoleptik yang telah ditentukan. 20 Gambar 9. Rancangan diagram alir penelitian Jahe Asam Jawa Kunyit Ekstraksi Ekstraksi Ekstraksi Ekstrak Jahe Ekstrak Asam Jawa Ekstrak Kunyit Pembuatan Formula Minuman Analisis Warna Pengukuran pH Pengukuran TPT Uji Rating Hedonik Uji Kapasitas Antioksidan Optimasi Formula Formula Minuman Terpilih Verifikasi Pembuatan Rancangan Formula dan Penentuan Respon Analisis Respon Solusi Formula Optimum 21

4. Analisis Kimia, Fisik, dan Organoleptik

Seluruh formula minuman yang telah dibuat kemudian diukur responnya dengan melakukan analisis kimia, fisik, dan organoleptik yang terdiri dari 1 analisis kapasitas antioksidan, 2 pengukuran nilai pH, 3 pengukuran nilai TPT, 4 analisis warna, dan 5 uji rating hedonik. Hasil pengukuran dan perhitungan dari keseluruhan respon kemudian akan dimasukkan ke dalam program Design Expert 7.0 ® untuk selanjutnya dianalisis.

a. Kapasitas Antioksidan Leong, Shui 2002

Analisis kapasitas antioksidan yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan metode spektrofotometri, yaitu metode reduksi DPPH 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil. Larutan-larutan yang dibutuhkan adalah larutan DPPH 1 mM dalam metanol proanalysis, metanol, larutan standar asam askorbat, dan sampel. Analisis kapasitas antioksidan terdiri atas dua tahap, yaitu 1 pembuatan kurva standar asam askorbat dan 2 penentuan kapasitas antioksidan sampel. 1 Pembuatan Kurva Standar Asam Askorbat Seri larutan standar asam askorbat dibuat dengan konsentrasi 0 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 200 ppm, dan 500 ppm. Larutan blanko dibuat dengan mencampurkan 8 ml metanol dengan 2 ml larutan DPPH. Larutan standar dibuat dengan mencampurkan 7 ml metanol dan 2 ml larutan DPPH dengan 1 ml standar asam askorbat pada masing- masing konsentrasi. Larutan didiamkan pada suhu ruang selama 30 menit untuk selanjutnya diukur absorbansinya A menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 520 nm. Pengukuran dilakukan secara duplo dengan dua kali ulangan. Selanjutnya dibuat kurva standar asam askorbat dengan memplotkan hubungan antara konsentrasi asam askorbat dan A blanko – A sampel. 2 Penentuan Kapasitas Antioksidan Sampel Larutan blanko dibuat dengan mencampurkan 8 ml metanol dengan 2 ml larutan DPPH. Larutan sampel dibuat dengan mencampurkan 7 ml metanol dan 2 ml larutan DPPH dengan 1 ml sampel. Larutan didiamkan pada suhu ruang selama 30 menit untuk selanjutnya diukur absorbansinya A menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 520 nm. Pengukuran dilakukan secara duplo dengan dua kali ulangan. Selanjutnya diperoleh nilai A blanko – A sampel yang akan disubstitusikan pada persamaan kurva standar asam askorbat untuk menentukan AEAC Ascorbic Acid Equivalent Antioxidant Capacity. Nilai yang diperoleh menunjukkan jumlah mg asam askorbat yang ekivalen dengan 1 ml sampel.

b. Nilai pH Faridah et al. 2009

Sebelum dilakukan pengukuran, pH-meter dinyalakan dan distabilkan terlebih dahulu selama 10 menit. Selanjutnya pH-meter dikalibrasi dengan menggunakan larutan buffer pH 4 dan pH 7. Elektroda dibilas dengan air destilata dan dikeringkan dengan kertas tissue. Sebanyak 20 ml sampel dimasukkan ke dalam gelas piala 100 ml. Elektroda pH-meter dibilas dengan air destilata, dikeringkan, dan dicelupkan ke dalam sampel. Angka yang tertera pada layar menunjukkan nilai pH formula minuman. Sealanjutnya, elektroda kembali dibilas dengan air destilata, dikeringkan, dan dapat digunakan kembali 22 untuk pengukuran pH sampel. Pengukuran sampel dilakukan dengan dua kali ulangan untuk setiap sampelnya.

c. Nilai TPT AOAC 1995

Total padatan terlarut diukur dengan menggunakan alat refraktometer. Filtrat sampel diteteskan di atas prisma refraktometer yang sudah distabilkan lalu dilakukan pembacaan. Sebelum dan setelah digunakan, prisma refraktometer dibersihkan dengan alkohol. Total padatan terlarut dinyatakan dalam ˚Brix.

d. Analisis Warna Hutching 1999

Analisis warna dilakukan dengan menggunakan alat Chromameter Minolta CR- 310. Sebelum dilakukan pengukuran nilai L, a, dan b perlu dilakukan kalibrasi terlebih dahulu terhadap alat dengan menggunakan pelat standar warna putih L=97.51; a=5.35; b=-3.37. setelah proses kalibrasi selesai, dilanjutkan dengan pengukuran warna sampel. Pengukuran dilakukan dengan tiga kali ulangan untuk masing-masing sampel. Sistem warna yang digunakan adalah sistem Lab. Sampel diletakkan pada tempat yang tersedia, kemudian tombol start ditekan dan akan diperoleh nilai L, a, dan b dari sampel. Hasil pengukuran dikonversi ke dalam sistem Hunter dengan L menyatakan parameter kecerahan dari hitam 0 sampai putih 100. Notasi a menyatakan warna kromatik campuran merah-hijau dengan nilai + a positif dari 0 sampai +100 untuk warna merah dan nilai – a negatif dari 0 sampai -80 untuk warna hijau. Notasi b menyatakan warna kromatik campuran biru-kuning dengan nilai + positif dari 0 sampai +70 untuk warna kuning dan nilai –b negatif dari 0 sampai -80 untuk warna biru. Sedangkan L menyatakan kecerahan warna. Semakin tinggi kecerahan warna, semakin tinggi nilai L. Se lanjutnya dari nilai a dan b dapat dihitung ˚Hue yang menunjukkan kisaran warna sampel. Hubungan antara ˚Hue dan warna sampel dapat dilihat pada Tabel 6. Nilai ˚Hue dapat dihitung dengan persamaan : ˚Hue = tan -1 ܾ ܽ 3 Tabel 6 . Hubungan ˚Hue dengan warna sampel ˚Hue Warna Sampel 18˚ - 54˚ red R 54˚ - 90˚ yellow red YR 90˚ - 1β6˚ yellow Y 1β6˚ - 16β˚ yellow green YG 16β˚ - 198˚ green G 198˚ - βγ4˚ blue green BG βγ4˚ - β70˚ blue B β70˚ - γ06˚ blue purple BP γ06˚ - γ4β˚ purple P γ4β˚ - 18˚ red purple RP 23

e. Uji Rating Hedonik

Uji rating digunakan bila uji sensori bertujuan menentukan dalam cara bagaimana suatu atribut sensori tertentu bervariasi di antara sejumlah contoh. Pada uji rating hedonik, panelis diminta untuk menilai atribut sensori tertentu produk rasa, warna, dan aroma dan keseluruhan sifat sensori produk berdasarkan tingkat kesukaannya Adawiyah, Waysima 2009. Skala pengukuran yang digunakan dapat berupa skala kategori atau skala garis. Persyaratan jumlah minimum panelis untuk uji rating hedonik menurut American Srandard Testing Material ASTM adalah 70 panelis tidak terlatih, sedangkan menurut Meilgaard et al. 1999, persyaratan jumlah minimum panelis untuk uji rating hedonik adalah 30 panelis tidak terlatih. Dalam penelitian ini, sampel yang digunakan adalah seluruh formula yang dihasilkan dari tahapan perancangan formula dengan program Design Expert 7.0 ® . Panelis tidak terlatih yang digunakan adalah sebanyak 70 orang. Taraf signifikansi yang digunakan adalah 5. Uji dilakukan terhadap 4 atribut sensori sampel, yaitu warna, rasa, bau, dan overall. Dalam penelitian ini, uji rating hedonik yang dilakukan menggunakan skala kategori 7 poin dengan deskripsi sebagai berikut: 1 = sangat tidak suka 2 = tidak suka 3 = agak tidak suka 4 = netral 5 = agak suka 6 = suka 7 = sangat suka

5. Analisis Respon

Setelah dilakukan pengukuran respon dari setiap formula, dilakukan input data hasil pengukuran tersebut dalam program Design Expert 7.0 ® . Hasil intput data dari masing- masing respon dari seluruh formula selanjutnya akan dianalisa oleh program Design Expert 7.0 ® . Pada tahapan analisis respon ini, program Design Expert 7.0 ® memberikan model polinomial yang sesuai dengan hasil pengukuran setiap respon. Respon-respon yang dianalisis antara lain kapasitas antioksidan, nilai pH, nilai TPT, hasil analisis warna nilai L, a, b, dan ˚Hue, serta skor hasil uji rating hedonik warna, bau, rasa, dan keseluruhanoverall. Program Design Expert 7.0 ® memberikan empat pilihan model polinomial untuk setiap respon, yaitu mean, linear, quadratic, dan cubic. Model polinomial merupakan output dari proses analisis respon formula minuman dengan rancangan D-optimal design. Terdapat tiga tahap untuk mendapatkan persamaan polinomial, yaitu berdasarkan sequential model sum of squares [Tipe I], lack of fit tests, dan model summary statistics. Kemudian partial sum of squares [Tipe III] akan memilih ordo tertinggi persamaan polinomial dari satu variabel respon yang analisis ragamnya masih memberikan hasil yang berbeda nyata. Lack of fit tests akan memilih ordo persamaan polinomial tertinggi yang memberikan hasil tidak berbeda nyata dilihat dari segi penyimpangan responnya. Model summary statistics akan memilih ordo persamaan polinomial yang memb erikan nilai “Adjusted R-squared” dan “Predicted R- squared ” maksimum. 24 Berdasarkan tahap tersebut, peranti lunak Design Expert 7.0 ® menentukan ordo persamaan polinomial tertinggi untuk setiap variabel responnya. Suatu variabel respon dapat dikatakan berbeda nyata atau signifikan pada taraf signifikansi 5 apabila nilai p “probf” hasil analisis ragam lebih kecil dari 0.05. Variabel respon yang hasil analisis ragamnya berbeda nyata dapat digunakan sebagai model prediksi karena variabel uji memberikan pengaruh yang signifikan terhadap respon formula minuman tersebut. Selanjutnya, model yang dianggap paling sesuai tersebut akan ditampilkan di dalam sebuah contour-plot berupa grafik dua dimensi 2-D atau tiga dimensi 3-D. Selain itu, program Design Expert 7.0 ® juga memberikan grafik plot kenormalan residual normal plot residual yang mengindikasikan apakah residual selisih atau perbedaan antara respon aktual dengan yang diprediksikan untuk setiap respon mengikuti garis kenormalan garis lurus.

6. Optimasi Formula